一、冷却器冷却水出口温度的优化（论文文献综述）
蔡浩飞[1]（2021）在《超临界压力CO2冷却换热特性及毛细管换热器研究》文中指出随着能源需求日益增长和环境可持续发展受到越来越多的重视,以二氧化碳为循环工质的超临界二氧化碳布雷顿循环发电和跨临界二氧化碳热泵以清洁高效、节能环保的特点展现出了广阔的应用前景,引起了广泛的关注。高压紧凑式换热器是超临界压力二氧化碳循环系统中的重要部件。一方面,超临界流体在临界点附近的物性剧变特点导致二氧化碳独特的管内流动换热特性,另一方面,非均匀热容、沿程换热及压降的多变特性使换热器的优化方法不同于常规换热器。此外,超临界压力二氧化碳的高压特性对换热器的强度提出了较高要求。毛细管换热器是一种新型高性能紧凑式换热器,在超/跨临界二氧化碳换热方面具有良好的承压能力和性价比。本文以毛细管换热器为主要研究对象,通过数值模拟与实验研究结合的方式,研究了超临界压力二氧化碳在微通道内的冷却换热机理,分析总结了毛细管束壳程流体流动换热规律,对不同二氧化碳换热关联式的工程实际应用的准确性进行了对比,并结合物性剧变的特点,针对换热器的夹点问题和流动传热性能的提升进行了综合优化,可为二氧化碳毛细管换热器的设计和应用提供理论支撑。主要结果如下。（1）采用数值模拟方法开展了超临界压力二氧化碳在恒热流壁面条件和耦合换热壁面条件下的冷却机理研究。沿程温度变化导致的导热、比热等物性剧烈变化引发了拟临界点附近边界层厚度的急剧减薄及底层传热特性的增强;密度变化在浮升力作用下导致二次流动,强化了上半部的换热,弱化了下半部的换热。超临界压力二氧化碳与冷却水在毛细管换热器耦合流动换热时,管外冷却介质的流动方式变化造成不同的内外耦合温度场,进一步对管内超临界压力二氧化碳换热和压降特性产生影响,其中,冷却水向下横掠方式中二氧化碳二次流速度大小比向上横掠高出5%。基于数值模拟结果,对已有的超临界压力二氧化碳冷却换热关联式和压降关联式准确性进行了对比分析,为换热器设计提供理论基础。（2）搭建了超临界压力二氧化碳换热器实验台,开展了超临界压力二氧化碳毛细管换热器的实验研究。结果表明,毛细管束下有折流板的壳程换热系数达到20000～30000 W·m-2·℃-1,相比无折流板提高3～4倍,并且毛细管束壳程换热系数可达到常规壳程换热关联式预测大小的2倍以上,拟合了适用于毛细管束壳程换热的关联式;利用新的壳程换热关联式,对超临界压力二氧化碳与壳程冷却介质的换热进行了分析。结果表明,已有的多个超临界压力二氧化碳关联式同实验结果均存在一定的误差,相比之下,Dang的关联式预测结果同当前毛细管换热器实验结果整体偏差小于10%,表明其应用于二氧化碳换热器实际设计时更为准确。超临界压力二氧化碳在管程进出口流量分配处更容易产生较大的压力损失,而管内的摩擦压降和加速压降相对较小。（3）建立了毛细管换热器整体内外耦合的流动换热模拟计算方法。该方法基于超临界压力二氧化碳的换热关联式和壳程流动的数值模拟计算,能够在保证整体计算准确性的基础上,有效降低计算量,节省计算消耗,适用于毛细管数量较多的换热器计算。模拟结果和本文实验结果对比表明,Dang的关联式相比其他关联式,能够获得更为可靠的毛细管换热器整体耦合换热分析。在有折流板的毛细管换热器中,折流板附近由于壳程流动特征的不同,会出现强化换热区和弱化换热区。在强化换热区中,由于壳程换热较强,导致壁温相对较低,管内二氧化碳更靠近临界点,因此管内换热同步增强,使得传热整体增强;在弱化换热区,由于壳程换热较弱,导致壁温相对较高,管内二氧化碳更远离临界点,因此管内换热同步降低,使得传热整体降低。不同换热区域热流密度相差达到4倍以上。（4）提出了针对剧变物性换热器的优化准则,并对超临界二氧化碳毛细管换热器进行了优化。变物性导致换热器内的温度曲线同常规换热器不同,流量分配不当易导致夹点传热恶化的出现,增加冷热介质流量比和降低冷却介质入口温度能有效避免夹点传热恶化问题。（?）耗散理论和效能研究表明,冷流体中间分流设计能够在避免夹点传热恶化的基础上,进一步降低冷却器的传热不可逆损失,提高冷却器效能。通过局部的内外换热和压降调整,提高各单元压降随换热面积的变化梯度的均匀性,能够有效减小总压降,进而降低泵功消耗。基于优化理论的指导,对超临界二氧化碳毛细管冷却器的折流板间距进行了重新布置,整体模拟结果表明,优化后的毛细管冷却器在传热量和传热面积不变的基础上,使壳程总压降降低了 10%。（5）对超临界压力二氧化碳在螺旋管内的流动换热和不同折流板形式的壳程流动换热进行了数值研究。离心力作用和密度变化导致超临界压力二氧化碳在管内横截面上呈现非均匀分布,造成内侧弱化、外侧强化的局部换热特性。螺旋管内二氧化碳整体换热相比直管提高10%以上;不同折流板形式在不同质量流速下的综合性能表现不同,需根据实际工况进行判断。协同角在一定程度上衡量了不同结构下的换热效果,对强化换热结构设计具有指导作用。本文针对超临界压力二氧化碳毛细管换热器,沿耦合换热单元-换热器整体-优化设计的路线,通过数值模拟和实验方法,系统研究了超临界压力二氧化碳冷却换热机理及毛细管换热器的传热与压降综合性能,对比了不同二氧化碳关联式的准确性,提出了毛细管束壳程换热关联式,开发了可靠高效的毛细管换热器数值模拟方法,阐明了毛细管换热器中超临界压力二氧化碳和冷却水的耦合换热机理,建立了变物性换热器的设计优化准则,为超临界压力二氧化碳毛细管换热器的设计应用提供了研究基础与理论支撑。
陈起阳[2]（2021）在《CCUS技术水耗研究及其应用潜力分析》文中研究表明应用CO2捕集、利用与封存技术（CCUS）可以有效控制全球温升,但二氧化碳的捕集需要消耗大量的能量和资源,对当地造成一定的资本和水资源压力。本文通过对不同燃烧后碳捕集技术、直接空气捕集技术的建模,以及胺捕集技术新型吸收剂的测试、变湿再生技术工业示范装置的测试,得到并分析了不同CCUS技术的成本、水耗相关参数,并引入了综合指标评价模型进行水资源承载力的分析。基于IECM对胺捕集、膜分离、变压再生（PSA）、变温再生（TSA）四种燃烧后二氧化碳捕集技术进行建模分析。结果显示膜分离技术与PSA技术的水耗较低,胺捕集技术和膜分离技术的减排成本较低。通过对新型吸收剂的测试和冷却工艺优化,并进一步代入IECM模型,结果显示在工业应用的场景下,采用新型MDEA/PZ吸收剂的减排成本相较于MEA降低24%,水耗增量相对较低36%。基于乌鲁木齐、榆林、天津、上海和福州五个具有不同水资源丰裕度城市的气候条件、当地水资源供给、利用情况,分析认为榆林地区对于碳捕集技术应用的敏感性较高,较高的地区用水的集约度会增加碳捕集技术应用的敏感性。对于除榆林外的其他城市,选用膜分离技术或胺捕集技术对当地水资源可持续性的影响没有显着差异。通过对高温碱液技术、固体胺吸附技术两种直接空气二氧化碳捕集技术的建模,及变湿再生技术工业示范装置的测试分析,得到运行阶段的碳捕集成本约22.2-161.5$/t CO2、水耗约1.7-109.3t H2O/t CO2。水耗约较高的吸收（附）过程降压将显着增加捕集过程的能耗。
陶希军[3]（2020）在《液氮温区脉管制冷机回热器温度非均匀性研究》文中认为随着高温超导技术的不断突破和发展,大功率脉管制冷机作为具有较大应用潜力的低温设备备受关注。目前,大功率脉管制冷机中存在的流动和传热的非均匀性制约了其制冷效率进一步提升,该问题主要体现在回热器中出现的温度非均匀现象。本文基于一台液氮温区百瓦级斯特林型脉管制冷机,对回热器温度非均匀性可能的影响因素开展了实验研究,发现与回热器相连的级后冷却器内气体换热不均是温度非均匀性的主要诱因之一,进而提出了采用级后冷却器换热管选择性排列设计的方法对回热器温度非均匀性进行优化,达到了提高制冷性能的目的,为温度非均匀性的优化提供了新方向。本文主要工作如下:1、基于实验探究回热器温度非均匀性可能的影响因素,寻找温度非均匀性诱因。利用一台百瓦级脉管制冷机实验台,从传热和流动的角度出发,以换热不均匀和结构不对称为线索,调整制冷机中的惯性管、级后冷却器和回热器的布置方式,探究了其对回热器温度非均匀性存在的影响,指出级后冷却器中存在的换热不均是回热器温度非均匀性的主要诱因之一。同时归纳了制冷机工作参数对回热器温度非均匀性的影响规律,指出工作参数只影响温度非均匀性程度的大小,不影响回热器周向温度的分布情况。2、建立了并联级后冷却器回热器脉管制冷机Sage模型,对级后冷却器换热不均匀所诱发的回热器温度非均匀性问题进行了理论分析,级后冷却器内工质换热不均便可诱发回热器内微小直流,在流动阻力与其温度的正反馈效应作用下,同截面气体温差不断扩大,最终导致较大的回热器温度非均匀性现象产生。揭示了级后冷却器换热不均对回热器温度非均匀性的影响机理,为进一步优化温度非均匀性提供了理论基础。3、在实验研究和理论分析的基础上,提出级后冷却器换热管选择性排列的方法对回热器温度非均匀性进行优化,使得回热器周向最大温差减小20K以上,不均匀度降低10K,80K制冷量提高20W,丰富了回热器温度非均匀性优化方式,为今后非均匀性优化和级后冷却器的设计提供了参考。同时证明了回热器热端填充高导热率铜丝网对温度非均匀性优化的可行性。
李冰[4]（2020）在《自冷凝CO2跨临界动力循环研究》文中研究表明在化石能源短缺以及其能引发一系列环境问题的能源背景下,以环境性能良好的CO2为工质的跨临界动力循环在运行过程中具有较高的平均吸热温度和循环热效率以及其在发电领域具有十分巨大的发展潜力的特点,已逐渐进入人们的视野。鉴于CO2跨临界动力循环中亚临界状态的CO2难以被30.0°C左右的常规冷却水冷凝的弊端以及超临界CO2布雷顿循环中压缩部件研发难度大的问题,对CO2跨临界动力循环的研究具有十分重要的意义。本课题采用太阳能作为热源,采用LNK碳酸熔盐作为太阳热能与动力循环的中间传热介质,借助Matlab计算软件,采用理论分析与数值计算的方法对自冷凝CO2跨临界动力循环开展了研究。（1）基于CO2存在的临界温度较低的热物理性质,分析了基础跨临界动力循环存在的亚临界状态的工质难以被30.0°C的常规冷却水冷凝的弊端。自冷凝CO2跨临界动力循环在跨临界循环的基础上做出改进与技术提升,即:内嵌制冷子循环,实现了CO2跨临界动力循环能够在常规温度冷却水的工况下运行,并对自冷凝CO2跨临界动力循环进行了分析。（2）以自冷凝CO2跨临界动力循环为研究对象,研究了在不同的冷却温度下,冷却压力对冷源、热源以及自冷凝CO2跨临界动力循环性能参数的影响。研究参数范围为:冷却温度31.040.0°C,冷却压力7.518.0 MPa,冷凝温度16.030.0°C。然后,针对CO2临界温度较低的特性以及在冷却器中亚临界状态的CO2工质难以被冷却至临界温度以下的弊端,得到了在冷却终温为35.0°C下较优化的工况,并得到了应用于太阳能热发电领域时,动力循环较高的循环热效率。（3）从冷凝温度的角度出发,对自冷凝CO2跨临界动力循环进行了优化研究,给出了在冷却终温为35.0°C时,不同冷凝温度下对应的最优化工况。研究结果表明:在冷凝温度分别为29.5°C、30.0°C时,最高循环热效率以及最高净输出功率分别达到最高,此时对应的冷却压力分别为8.8 MPa、8.4 MPa。（4）基于研究与分析,得出了在与自冷凝CO2跨临界动力循环的最佳运行工况相同的情况下,超临界CO2布雷顿循环的循环热效率和净输出功率,并分析了自冷凝CO2跨临界动力循环的最高循环热效率和最高净输出功率均低于超临界CO2布雷顿循环的原因。最后,基于多因素综合分析,得到在冷却终温为35.0°C,冷却压力为9.5 Mpa,冷凝温度为25.0°C情况下较优化的工况,并得到了应用于太阳能热发电领域时动力循环的优化工况。
张智羽[5]（2020）在《富氧燃煤机组多因素参数优化及与塔式太阳能耦合特性研究》文中提出富氧燃煤机组中由于增设了空分制氧及烟气压缩、纯化装置使整个系统成本上升、能耗增加。这也是制约其大规模工程应用的主要障碍之一。目前,从动态、多因素角度,针对主要运行参数的变化对富氧燃煤机组能耗产生影响的研究,尚未深入开展。太阳能辅助碳捕集系统技术由于兼有节能与环保的优点,具有良好的发展前景,但目前针对中高温太阳能辅助富氧燃煤发电技术集成特性的研究也很少开展。为此,本研究基于“能量梯级利用”原理,建立了塔式太阳能与富氧燃煤锅炉耦合集成系统的物理模型,得出了不同规模、不同品位的太阳能与燃煤化学能在富氧燃煤锅炉高温热源不同位置处的耦合传递、热功转换和梯级利用规律;并利用热力学分析法、太阳能贡献度分析法对不同集成方式的优劣进行剖析,得出了最优集成方案。提供了一种中高温太阳能与富氧燃煤机组集成方案的择优方法,为开展不同类型、不同容量太阳能辅助富氧燃煤电站的耦合方案比选、参数优化及系统改造的相关研究提供理论指导和科学参考。其次,本研究以富氧燃煤机组为对象,选取氧气纯度、氧气浓度、锅炉排烟中一次循环烟气比例以及过量氧气系数等主要运行参数作为影响因素,以系统能耗指标为试验目标,得出了单个运行因素对机组热力特性的动态影响;同时,综合考虑煤价、碳税税率、二氧化碳售价、碳排放权交易价格、利率及通货膨胀率等多种因素,建立了富氧燃煤机组的经济性模型,研究了运行参数对富氧燃煤机组经济性的影响,并进行了经济敏感性分析。再次,针对富氧燃煤机组能耗影响因素众多的特点,本研究基于正交试验法及响应曲面法,以富氧燃煤机组中锅炉热效率、机组单位供电标准煤耗、机组净电效率、机组供电成本、CO2捕集成本等指标为评价标准,开展了富氧燃煤机组多因素优化研究。研究揭示了机组能耗与多个影响因素之间的依变关系。同时,还通过极差分析得出运行因素对机组能耗的影响程度;通过方差分析得出最佳运行参数组合,为富氧燃煤机组的优化设计、节能改造及经济运行提供理论指导。此外,以富氧燃煤发电机组中磨煤机出口混合物温度为考察指标,选取干燥气中氧含量、漏风系数、排烟中一次循环烟气比例及烟气预热温度等参数作为影响因素,开展了单因素及基于正交试验法的多因素分析。得出了各因素对磨煤机出口混合物温度的影响程度及各因素的最佳运行范围。为富氧燃煤机组的安全、经济运行提供一定理论参考和技术指导。最后,本研究还基于等效焓降法热力学原理及热经济学原理开展富氧燃煤机组余热利用系统的方案设计、参数优化及经济敏感性分析,得出了最优余热利用方案。为富氧燃煤机组增设余热利用系统提供了可行性建议,并对项目发电补贴政策的制定提供了参考。
张晓乐[6]（2020）在《跨临界二氧化碳水-水热泵系统仿真及实验研究》文中研究说明热泵作为一种典型的能量梯级利用的供热方式,在生活、工业等各方面得到广泛应用。但传统热泵利用氟利昂等工质作为制冷剂,加剧了地球的温室效应并对臭氧层产生了很大破坏。自然工质二氧化碳作为热泵系统的制冷剂,对环境无污染,换热效率高,成为人们关注的重点。本文以跨临界二氧化碳热泵水-水系统作为研究对象,通过对二氧化碳热泵系统的热力分析,利用集中参数法,建立了跨临界二氧化碳热泵系统气冷器、蒸发器、压缩机等关键设备的仿真模型,通过各设备进出口的相互关系,建立了热泵系统的稳态仿真模型。在仿真计算过程中,EES（Engineering Equation Solver）作为一种工程方程求解软件,其内部内置了大量数学和热力学函数,为解决工程热力学、流体力学以及传热学等问题提供了快捷方便的方法。本文利用EES软件对跨临界二氧化碳热泵系统的热力循环进行了分析计算,利用MATLAB软件编写了系统仿真程序,并利用REFPROP软件获取工质物性。通过计算结果,分析了系统的输入参数:冷却水、冷冻水的进口温度、工作压力的变化对系统性能的影响,为实际系统的设计及应用提供了依据。在仿真分析与计算的基础上,本文对跨临界二氧化碳热泵系统进行了结构设计与设备的选型,确定了系统结构及设备参数。本文在换热器的设计过程中,在夹点分析的基础上,通过寻求工质与水换热过程的沿程最小夹点温度,确定了相关换热器的换热面积,为跨临界二氧化碳热泵系统的换热设备的设计与优化提供了方法与依据。
朱振活[7]（2020）在《双燃料主机冷却水系统优化设计研究》文中进行了进一步梳理WinGD双燃料主机为了能够在燃气模式、高负荷及热带区域的工况下稳定运行,要求主机空冷器的低温冷却水进口温度设定值为25℃。如果采用常规的36℃低温水循环,主机易在热带区域、高负荷的情况触发DCC。DCC为动态燃烧控制技术,通过喷入少量的柴油维持主机的燃烧压力在一个高效且安全的水平,触发DCC就会增加了船舶在燃气模式下的柴油消耗。因此,本论文目的是对WinGD双燃料主机的冷却水系统进行优化设计研究,减少DCC工况被触发。本文以某LNG船舶上配置的WinGD双燃料主机为背景,首先对船舶冷却水系统进行优化设计,优化设计了主机缸套水冷却系统,提出利用两个温控三通阀调节系统温度的方案;优化设计了低温淡水冷却系统,提出采用双循环的混流模式来满足主机空冷器对冷却水温度需求。其次,利用AFT Fathom软件分析海水冷却系统、主机缸套水冷却系统、优化的低温淡水冷却系统和常规的低温淡水冷却系统的实际工况,验证设计方案的流量分布可行性。最后,为了验证船舶冷却水的温度控制效果,在Simulink仿真环境中将常规与优化的船舶冷却水系统进行对比,仿真对比结果也验证了优化的低温淡水冷却系统能够尽可能降低主机空冷器的冷却水进口温度至25℃,满足了设计要求。双燃料主机冷却水系统优化设计研究的完成,实现了主机缸套水冷却系统可以利用两个温控三通阀对主机缸套水出口温度和造水机的自动控制;验证了优化的低温淡水冷却系统,能够减少双燃料主机触发DCC的概率。优化的冷却水系统提高了冷却效率,降低船舶能耗,降低主机的柴油消耗。
寿瑜玲[8]（2020）在《工业循环冷却水系统流程模拟与优化研究》文中指出水和能量是人类赖以生存的物质,目前地球上淡水资源的储量以及能源的储备正在不断减少,加之环境污染导致可利用的淡水资源减少以及大多能源的不能再生性,水资源和能源的短缺问题成为全人类面对的重大难题。在实际工业生产中,循环冷却水系统的耗水量较大,且系统中水泵的耗能占工业生产总耗能的比重很大,因此对循环冷却水系统进行研究和优化对节约水资源和能量资源具有重要意义。本文以S公司年产40万吨苯酚丙酮项目精馏工艺中的循环冷却水系统为课题研究背景,借助流程模拟软件Aspen Plus,利用水力学模型和水夹点技术对该循环冷却水系统进行分析优化。本文所做的研究内容如下:首先对S公司的循环冷却水系统进行现场勘查和数据采集,结构化再现了该系统的布置方式。对系统中的泵网络进行模拟分析,发现原系统运行的泵网络不仅能够满足最大压头所需要的扬程,甚至高于最大压头,此时系统中压头较小的冷却器必须关小出口节流阀的开度,增大了管路的局部阻力。对泵网络进行水力学分析,优化了该循环冷却水系统的主泵网络,实现节电33.7%。对冷却器网络进行水夹点分析优化时,用“温度”替代水夹点分析法中的“浓度”,构造了出口温度限制条件下的极限复合曲线和极限供水线,在循环冷却水系统中提取两个子系统（冷却器网络1、2）,根据水夹点规则对系统调优。对冷却器网络1进行水夹点优化可节省36%的新鲜水量,对冷却器网络2用“夹点迁移”方法解决了水夹点技术优化过程中无夹点形成的情况,优化后的网络可节省20%的新鲜水。对于优化后保持总扬程不变的冷却器网络,因部分冷却器进行了串级改造,容易引起这部分管路沿程阻力的增加以及最小压头的改变,需要对改造后的网络进行压力分布分析,确定冷却器扬程改变对泵压头的影响。本文采用分步优化的方法并基于一个生产实例对循环冷却水系统进行优化研究,实现对循环冷却水系统的能源和水资源高效利用;根据该冷却水系统各个用水网络并联的结构特点,通过提取子系统的方法,再逐步优化整个循环冷却水系统,结合流程模拟软件使得优化过程更加便捷。
高为,周宇昊,张心羽,王彧斐[9]（2019）在《循环水系统多周期优化方法研究》文中进行了进一步梳理循环水系统用于取走过程中无法利用的废热,大量的能量被用于输送循环水,同时蒸发和排污也会消耗大量水资源。但目前循环水系统设计和管理仍然具有较大节能节水潜力。循环水系统中,冷却塔和空冷器的性能和气候因素息息相关,其设计主要根据夏季工况条件下的性能参数,而实际工程中,由于季节和室外气象参数的变化,冷却塔和空冷器的实际运行应随气候变化而变化。因此,采用多周期优化的方法,对循环水系统进行优化,具有重要意义。本文采用数学建模与过程优化理论,以最小总费用作为目标函数,建立了混合整数非线性规划模型（MINLP）,对循环水系统进行多周期优化。案例表明,采用多周期优化方法,可以有效指导不同气候条件下,空冷与水冷的热负荷分配。
褚阵豪[10]（2020）在《船舶柴油机EGR余热回收优化设计及动态仿真》文中认为船舶二冲程柴油机因其热效率高、可靠性高而成为船舶应用最多的动力装置之一。为了降低船舶柴油机氮氧化物（NOx）的排放,废气再循环（Exhaust Gas Recirculation,EGR）系统被主机厂采用。然而采用EGR系统后,由于柴油机缸内燃烧变差和EGR附属设备耗功等原因导致柴油机的燃油经济性变差。为了提高柴油机的燃油经济性,本文开展了再循环烟气余热回收利用研究。本文以6S80ME-C9.5型船舶柴油机EGR系统为研究对象,将EGR系统和余热回收（Waste Heat Recovery,WHR）系统相结合,通过WHR系统回收EGR系统再循环烟气的余热,解决柴油机采用EGR系统所带来的油耗增加的问题。本文主要通过仿真的手段对EGR系统再循环烟气的余热回收问题进行分析。本文首先建立了换热器稳态数学模型、动态数学模型,工质泵、膨胀机的稳态数学模型,之后将这些模型组合形成了余热利用系统稳态仿真数学模型和动态仿真数学模型。结合余热利用系统稳态仿真模型和多目标优化算法（Non-domination Sorting Genetic Algorithm Version 2,NSGA-II）对余热利用系统进行了多目标寻优,并通过余热利用系统动态仿真模型对有机郎肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）系统的动态特性进行了仿真分析。本文的主要工作有:（1）针对现有的换热器稳态仿真模型的优缺点,独立提出了基于滑移边界和有限体积耦合算法的换热器稳态仿真模型,有效的平衡了计算时间和计算精度。推导了基于有限体积法的换热器动态仿真模型。（2）针对现有余热利用系统仿真模型的不通用性,提出了余热利用系统无序求解模型。该模型通过使余热利用系统中能够求解的部件优先求解,暂时不能求解的部件延后求解的思路,使基于该思想建立的余热利用系统仿真模型能够支持任意结构和多层嵌套的余热利用系统。（3）给出了基于滑移边界和有限体积耦合算法的换热器仿真算例,包括亚临界蒸发器的仿真算例和超临界CO2（Super Critical CO2,S-CO2）冷却器的仿真算例。通过将算例的仿真结果与基于滑移边界法的换热器稳态仿真模型和基于有限体积法的换热器稳态仿真模型进行对比分析,得出了本文提出的模型在计算时间和计算精度上的优越性。同时本文也给出了换热器动态仿真模型的算例。（4）以发动机计算应用系统（Computerised Engine Application System,CEAS）程序的计算结果为基础,根据EGR系统各部件之间的关系,计算了EGR系统再循环烟气的参数。对EGR系统再循环烟气进行了简单热力学分析,评价了EGR系统再循环烟气余热回收的必要性。（5）根据6S80ME-C9.5型柴油机EGR系统的结构,提出了WHR系统与EGR系统相结合的两种方式,分别为并联系统和串联系统。分析了两种系统的优缺点,得出了串联系统不仅能够对EGR系统再循环烟气余热进行回收,也能够在EGR系统关闭时对增压空气余热进行回收,不仅占用空间体积小,且阻力损失增加不大的结论。（6）根据6S80ME-C9.5型柴油机EGR系统再循环烟气的参数,设计了五种EGR系统再循环烟气余热利用系统,分别为回热有机郎肯循环（Regeneration Organic Rankine Cycle,RORC）循环系统、S-CO2布雷顿循环系统、双循环RORC耦合余热利用系统、S-CO2和RORC耦合余热利用系统以及S-CO2和ORC耦合余热利用系统,并采用NSGA-II算法以循环总功率和总换热面积为优化目标对该两种余热利用系统进行了多目标寻优分析。结果表明S-CO2和RORC耦合循环系统不仅系统投资低,空间体积占用少,且发电功率损失不大,更加适用于对EGR系统再循环烟气的余热进行回收。在优化分析结果的基础上,通过基于滑移边界和有限体积耦合算法的换热器稳态模型设计了S-CO2和RORC耦合循环系统中相关换热器的几何结构。（7）建立了ORC系统的动态仿真模型,并将其应用在了耦合循环系统中的低温级RORC循环动态特性的仿真中,获取了RORC循环系统的动态特性。结果表明,ORC系统中的蒸发器和冷凝器均具有较大的热惯性,且温度的响应时间远大于压力的响应时间。在ORC系统非稳态的过程中,膨胀机的质量流量会滞后于工质泵的质量流量。
二、冷却器冷却水出口温度的优化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、冷却器冷却水出口温度的优化（论文提纲范文）
（1）超临界压力CO2冷却换热特性及毛细管换热器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 超临界二氧化碳闭式布雷顿循环发电技术 |
| 1.1.2 跨临界二氧化碳制冷与热泵循环 |
| 1.2 超临界压力二氧化碳冷却换热研究现状 |
| 1.2.1 超临界压力二氧化碳换热实验研究 |
| 1.2.2 超临界压力二氧化碳换热数值模拟研究 |
| 1.2.3 超临界压力二氧化碳换热和压降关联式 |
| 1.3 超临界二氧化碳换热器研究现状与分析 |
| 1.3.1 超临界二氧化碳换热器研究 |
| 1.3.2 剧变物性流体换热器设计优化理论研究 |
| 1.4 既有研究的不足之处 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 超临界压力CO_2冷却换热机理研究 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 物理模型及数据处理 |
| 2.2.1 单管物理模型 |
| 2.2.2 毛细管换热器耦合换热单元模型 |
| 2.2.3 数据处理 |
| 2.3 湍流模型和模拟验证 |
| 2.3.1 湍流模型及验证 |
| 2.3.2 网格无关性验证 |
| 2.4 恒热流条件下超临界压力CO_2单管冷却换热特性 |
| 2.4.1 冷却换热系数变化规律及影响机制研究 |
| 2.4.2 质量流速和热流密度对换热的影响 |
| 2.4.3 浮升力对超临界压力CO_2冷却换热的影响 |
| 2.5 毛细管换热器耦合换热特性 |
| 2.5.1 整体流动换热分析 |
| 2.5.2 壳程流动方式对换热和压降的影响 |
| 2.6 超临界压力CO_2冷却关联式研究 |
| 2.6.1 超临界压力CO_2冷却换热关联式研究 |
| 2.6.2 超临界压力CO_2冷却压降关联式研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 超临界压力CO_2毛细管换热器实验和数值模拟研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 超临界压力CO_2换热器实验系统 |
| 3.2.1 实验系统介绍 |
| 3.2.2 实验件介绍 |
| 3.2.3 数据采集与处理 |
| 3.2.4 误差分析 |
| 3.3 壳程换热与压降特性实验研究 |
| 3.3.1 折流板对壳程换热的影响 |
| 3.3.2 折流板对壳程压降的影响 |
| 3.4 CO_2毛细管换热器冷却换热与压降实验研究 |
| 3.4.1 超临界压力CO_2毛细管换热器一维设计计算程序 |
| 3.4.2 关联式计算出口温度与实验结果对比 |
| 3.4.3 换热关联式设计长度同实验结果对比 |
| 3.4.4 毛细管换热器中CO_2压降分析 |
| 3.5 超临界压力CO_2毛细管换热器数值模拟研究 |
| 3.5.1 物理模型及数值模拟方法 |
| 3.5.2 验证计算 |
| 3.5.3 毛细管换热器整体流动与换热分析 |
| 3.5.4 局部内外耦合换热分析 |
| 3.5.5 冷却水工况对整体换热影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超临界压力CO_2毛细管冷却器设计优化理论研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 超临界压力CO_2冷却器夹点问题研究 |
| 4.2.1 夹点位置理论研究 |
| 4.2.2 不同因素对夹点温差的影响 |
| 4.3 超临界压力CO_2冷却器效能及优化设计研究 |
| 4.3.1 超临界压力CO_2冷却器效能 |
| 4.3.2 (?)耗散率与换热器效能关系研究 |
| 4.3.3 超临界压力CO_2冷却器中间分流优化设计 |
| 4.4 基于换热和压降的综合优化研究 |
| 4.4.1 变物性换热器换热和压降的关系 |
| 4.4.2 基于换热和压降的折流板优化布置研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超临界压力CO_2毛细管换热器强化换热研究 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 超临界压力CO_2螺旋缠绕管内流动换热研究 |
| 5.2.1 物理模型和模拟方法 |
| 5.2.2 螺旋管内二次流动研究 |
| 5.2.3 螺旋间距和螺旋直径对换热和压降的影响 |
| 5.2.4 螺旋管内超临界压力CO_2对流换热场协同分析 |
| 5.3 毛细管换热器不同折流板形式强化换热研究 |
| 5.3.1 物理模型与模拟方法 |
| 5.3.2 折流板形式对换热和压降的影响 |
| 5.3.3 折流板形式综合评价及场协同分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）CCUS技术水耗研究及其应用潜力分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题及背景意义 |
| 1.1.1 CO_2 排放与气候变化 |
| 1.1.2 CO_2捕集、利用与封存技术CCUS |
| 1.1.3 碳捕集技术的水资源约束 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 CCUS技术研究现状 |
| 1.2.2 燃烧后碳捕集技术及其水耗研究现状 |
| 1.2.3 直接空气捕集技术及其水耗研究现状 |
| 1.2.4 区域水资源承载力研究现状 |
| 1.3 研究思路与内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 燃烧后二氧化碳捕集技术的水耗模型 |
| 2.1 无碳捕集基础燃煤电厂水耗模型 |
| 2.2 胺捕集系统水耗模型 |
| 2.2.1 过程描述 |
| 2.2.2 物质能量平衡 |
| 2.2.3 成本模型 |
| 2.2.4 二氧化碳减排成本 |
| 2.3 膜分离技术水耗模型 |
| 2.3.1 过程描述 |
| 2.3.2 物质能量平衡 |
| 2.3.3 成本模型 |
| 2.4 变温再生(TSA)技术水耗模型 |
| 2.4.1 过程描述 |
| 2.4.2 物质能量平衡 |
| 2.4.3 成本模型 |
| 2.5 变压再生(PSA)技术水耗模型 |
| 2.5.1 过程描述 |
| 2.5.2 物质能量平衡 |
| 2.5.3 成本模型 |
| 2.6 冷却系统水耗模型 |
| 2.6.1 湿式冷却塔 |
| 2.6.2 干式冷却系统 |
| 2.6.3 混合冷却系统 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水资源约束下燃烧后碳捕集系统应用潜力分析 |
| 3.1 参数设定 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 不同碳捕集技术水耗对比分析 |
| 3.2.2 不同气候条件下水耗对比分析 |
| 3.2.3 敏感性分析 |
| 3.3 区域水资源承载力分析 |
| 3.3.1 区域水资源承载力模型 |
| 3.3.2 CCUS技术应用潜力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 胺捕集系统冷却工艺水耗实验优化分析 |
| 4.1 实验平台介绍 |
| 4.1.1 工艺流程 |
| 4.1.2 实验系统主要部件 |
| 4.2 测试流程 |
| 4.2.1 配液 |
| 4.2.2 冷态循环 |
| 4.2.3 热态启动 |
| 4.2.4 工况调整 |
| 4.3 测试方法与参数计算 |
| 4.3.1 胺溶液浓度检测 |
| 4.3.2 胺溶液二氧化碳负荷测定 |
| 4.3.3 烟气二氧化碳捕集率计算 |
| 4.3.4 再生能耗计算 |
| 4.4 测试结果与数据分析 |
| 4.4.1 贫液流量优化测试 |
| 4.4.2 冷却工艺优化测试 |
| 4.4.3 冷却系统综合优化测试 |
| 4.5 电厂整合分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 直接空气捕集技术水耗分析 |
| 5.1 高温碱液技术水耗分析 |
| 5.1.1 模型介绍 |
| 5.1.2 结果分析 |
| 5.2 固体胺吸附技术水耗分析 |
| 5.2.1 模型介绍 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 变湿再生技术水耗分析 |
| 5.3.1 高分压变湿再生工艺 |
| 5.3.2 低分压变湿再生工艺 |
| 5.4 对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）液氮温区脉管制冷机回热器温度非均匀性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 脉管制冷机发展历程与研究现状 |
| 1.2.1 脉管制冷机发展历程 |
| 1.2.2 脉管制冷机研究现状 |
| 1.2.3 回热器非均匀性问题研究进展 |
| 1.3 大功率斯特林型脉管制冷机中存在关键问题 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 百瓦级斯特林型脉管制冷机实验装置 |
| 2.1 斯特林型脉管制冷机系统 |
| 2.1.1 线性压缩机 |
| 2.1.2 传输管 |
| 2.1.3 级后冷却器 |
| 2.1.4 回热器 |
| 2.1.5 冷端换热器 |
| 2.1.6 脉管 |
| 2.1.7 热端换热器 |
| 2.1.8 调相机构 |
| 2.1.9 绝热系统 |
| 2.2 测量系统 |
| 2.2.1 温度测量 |
| 2.2.2 压力测量 |
| 2.2.3 活塞位移测量 |
| 2.2.4 制冷量测量 |
| 2.3 测量系统误差分析 |
| 2.3.1 温度测量误差 |
| 2.3.2 压力测量误差 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 回热器温度非均匀性影响因素探究 |
| 3.1 非均匀性的可重复性实验验证 |
| 3.2 工作参数对非均匀性影响 |
| 3.2.1 运行频率的影响 |
| 3.2.2 输入功率的影响 |
| 3.2.3 制冷温度的影响 |
| 3.3 结构参数对非均匀性影响 |
| 3.3.1 惯性管安装角度的影响 |
| 3.3.2 级后冷却器进出水口位置的影响 |
| 3.3.3 回热器内部丝网非对称性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 级后冷却器出口温度非均匀性对回热器温度非均匀性影响探究 |
| 4.1 级后冷却器进出水口位置对非均匀性影响的进一步探究 |
| 4.1.1 旋转级后冷却器对非均匀性的影响 |
| 4.1.2 调换级后冷却器进出水口对非均匀性影响 |
| 4.1.3 回热器热端入口温度对非均匀性影响初步分析 |
| 4.2 级后冷却器出口温度对非均匀性影响的Sage模拟分析 |
| 4.2.1 模型介绍 |
| 4.2.2 计算结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 回热器温度非均匀性优化 |
| 5.1 回热器填料优化实验 |
| 5.2 改变级后冷却器换热管排列方式优化实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）自冷凝CO2跨临界动力循环研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究目的和意义 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.2.1 能源和环境现状 |
| 1.1.2.2 可再生能源利用 |
| 1.1.2.3 热力循环工质 |
| 1.2 国内外研究现状与发展 |
| 1.2.1 CO_2跨临界动力循环应用研究现状 |
| 1.2.1.1 CO_2跨临界动力循环在热泵热水器领域应用研究 |
| 1.2.1.2 CO_2跨临界动力循环在汽车空调领域应用研究 |
| 1.2.1.2 CO_2跨临界动力循环在冷冻冷藏领域领域应用研究 |
| 1.2.2 CO_2跨临界动力循环的技术研究现状与发展 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 自冷凝CO_2跨临界动力循环理论分析模型 |
| 2.1 CO_2跨临界动力循环原理 |
| 2.2 自冷凝CO_2跨临界动力循环理论分析热力学模型 |
| 2.3 自冷凝CO_2跨临界动力循环理论分析计算模型 |
| 2.3.1 各部件出口状态参数计算模型 |
| 2.3.1.1 汽轮机/透平出口状态参数计算模型 |
| 2.3.1.2 膨胀机进口(冷却器出口)状态参数计算模型 |
| 2.3.1.3 工质泵出口状态参数计算模型 |
| 2.3.1.4 压缩机出口状态参数计算模型 |
| 2.3.2 工质质量流量计算模型 |
| 2.3.3 冷却水参数计算模型 |
| 2.3.4 动力循环吸热量计算模型 |
| 2.3.5 动力循环输出功率计算模型 |
| 2.3.5.1 动力循环各部件的输出功率计算模型 |
| 2.3.5.2 动力循环净输出功率计算模型 |
| 2.3.6 循环热效率计算模型 |
| 2.4 理论分析计算程序流程和分析工况参数 |
| 2.4.1 理论分析计算程序流程 |
| 2.4.2 课题分析计算条件参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 冷却压力对自冷凝CO_2跨临界动力循环性能的影响 |
| 3.1 冷却压力对热源的影响 |
| 3.2 冷却压力对冷源的影响 |
| 3.3 冷却压力对自冷凝CO_2跨临界动力循环参数的影响 |
| 3.3.1 循环热效率变化规律 |
| 3.3.2 CO_2工质质量流量变化规律 |
| 3.3.3 功率变化规律 |
| 3.3.3.1 透平/汽轮机输出功率变化规律 |
| 3.3.3.2 工质泵耗功变化规律 |
| 3.3.3.3 膨胀机输出功率变化规律 |
| 3.3.3.4 压缩机耗功变化规律 |
| 3.3.3.5 净输出功率变化规律 |
| 3.4 太阳热发电动力循环系统优化工况 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 冷凝温度对自冷凝CO_2跨临界动力循环性能的影响 |
| 4.1 冷凝温度对自冷凝CO_2动力循环的影响 |
| 4.1.1 冷凝温度对循环热效率的影响 |
| 4.1.2 冷凝温度对净输出功率的影响 |
| 4.2 优化工况下冷凝温度对自冷凝CO_2动力循环性能的影响 |
| 4.2.1 优化工况下冷凝温度对循环热效率的影响 |
| 4.2.2 优化工况下冷凝温度对最高净输出功率的影响 |
| 4.3 自冷凝CO_2跨临界动力循环优势 |
| 4.3.1 超临界CO_2布雷顿循环 |
| 4.3.2 自冷凝CO_2跨临界动力循环优势 |
| 4.4 太阳热发电动力循环系统优化工况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 总结与结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）富氧燃煤机组多因素参数优化及与塔式太阳能耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 温室效应与温室气体 |
| 1.1.2 能源领域对二氧化碳排放的影响 |
| 1.2 二氧化碳减排措施 |
| 1.2.1 燃煤火电厂CO_2减排措施 |
| 1.2.2 二氧化碳捕集(CCS)技术路径简介 |
| 1.3 富氧燃烧碳捕集技术研究及应用进展 |
| 1.3.1 富氧燃烧条件下煤粉着火特性及污染物排放机理 |
| 1.3.2 富氧燃煤机组热力计算方法研究 |
| 1.3.3 富氧燃煤发电机组仿真与经济性评价 |
| 1.3.4 富氧燃煤机组余热利用 |
| 1.4 太阳能热辅助碳捕集及其相关理论研究与发展概况 |
| 1.4.1 太阳能热辅助碳捕集技术介绍 |
| 1.4.2 太阳能热辅助碳捕集技术研究进展 |
| 1.5 课题研究内容与意义 |
| 1.6 论文创新点 |
| 第2章 塔式太阳能热辅助富氧燃煤系统模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 太阳能资源及太阳辐射 |
| 2.2.1 我国的太阳能资源分布情况 |
| 2.2.2 太阳辐射 |
| 2.3 塔式太阳能集热场模型建立 |
| 2.3.1 塔式太阳能集热器模型 |
| 2.3.2 定日镜场效率计算模型 |
| 2.3.3 塔式太阳能集热装置模型验证 |
| 2.4 富氧燃煤机组模型建立 |
| 2.4.1 富氧燃煤发电系统模型 |
| 2.4.2 空气分离系统(ASU)模型 |
| 2.4.3 烟气压缩及纯化系统(CPU)模型 |
| 2.5 富氧燃煤发电系统模型验证 |
| 2.5.1 常规发电机组几何模型 |
| 2.5.2 常规机组热力学模型及模型验证 |
| 2.5.3 富氧燃煤发电机组建模及验证 |
| 2.6 评价指标 |
| 2.6.1 热力学评价指标 |
| 2.6.2 经济性评价指标 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 富氧燃煤发电机组热力特性分析与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 富氧燃煤机组热力特性及经济性评估模型 |
| 3.2.1 富氧燃煤锅炉热力学性能指标 |
| 3.2.2 富氧燃煤发电机组热力学性能指标 |
| 3.2.3 富氧燃煤发电机组经济性评估模型 |
| 3.3 运行因素对富氧燃煤机组热力特性影响分析 |
| 3.3.1 氧气纯度影响分析 |
| 3.3.2 氧气浓度影响分析 |
| 3.3.3 锅炉排烟中一次循环烟气比例影响分析 |
| 3.3.4 过量氧气系数影响分析 |
| 3.3.5 运行因素对热力特性影响综合分析 |
| 3.4 富氧燃煤机组经济性影响分析 |
| 3.4.1 经济性评估指标及评估参数设定 |
| 3.4.2 运行因素对富氧燃煤机组经济性影响分析 |
| 3.4.3 敏感性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于正交实验法及响应曲面法的富氧燃煤机组多目标优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于正交法的富氧燃煤发电机组热力学性能分析及优化 |
| 4.2.1 正交试验因素及水平 |
| 4.2.2 正交试验方案及结果 |
| 4.2.3 正交试验极差分析 |
| 4.2.4 正交试验方差分析 |
| 4.3 基于响应曲面法的富氧燃煤机组能耗多目标优化 |
| 4.3.1 试验因素及水平 |
| 4.3.2 响应曲面设计 |
| 4.3.3 结果分析及数学建立 |
| 4.3.4 多因素条件的影响分析 |
| 4.3.5 结果验证 |
| 4.4 富氧燃煤机组磨煤机出口温度影响因素研究 |
| 4.4.1 富氧燃煤机组磨煤机及制粉系统介绍 |
| 4.4.2 富氧燃煤机组磨煤机出口温度影响因素分析 |
| 4.4.3 运行因素的扰动对磨煤机出口温度的影响 |
| 4.5 富氧燃煤机组余热利用及优化 |
| 4.5.1 余热利用理论计算模型 |
| 4.5.2 富氧燃煤机组余热利用优化方案选取 |
| 4.5.3 富氧燃煤机组余热利用对机组热力性能的影响 |
| 4.5.4 富氧燃煤机组余热利用对机组经济性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 塔式太阳能辅助富氧燃煤发电系统耦合方案设计与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 塔式太阳能辅助富氧燃煤发电技术介绍 |
| 5.2.1 塔式太阳能热辅助富氧燃煤电站系统 |
| 5.2.2 耦合机组中太阳参数选取 |
| 5.3 塔式太阳热辅助富氧燃煤发电系统耦合模型建立 |
| 5.3.1 塔式太阳能辅助富氧燃煤耦合系统方案设计 |
| 5.3.2 耦合系统中富氧燃煤发电子系统模型 |
| 5.3.3 耦合系统中塔式太阳能侧子系统模型 |
| 5.3.4 耦合系统评价指标 |
| 5.4 塔式太阳热辅助富氧燃煤发电系统的耦合机理研究 |
| 5.4.1 太阳能热电转化效率分析 |
| 5.4.2 抽汽比例极限及太阳能吸纳极限分析 |
| 5.4.3 方案改进及增设循环烟气分析 |
| 5.4.4 增设三次循环烟气对耦合系统的影响分析 |
| 5.4.5 敏感度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）跨临界二氧化碳水-水热泵系统仿真及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 跨临界二氧化碳热泵系统研究现状 |
| 1.2.2 国内外仿真与优化研究 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 第2章 二氧化碳流体传热特性 |
| 2.1 超临界二氧化碳流体性质 |
| 2.1.1 超临界二氧化碳传热特性 |
| 2.2 超临界二氧化碳流体传热研究 |
| 2.3 超临界二氧化碳流体流动特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 跨临界二氧化碳热泵系统模型 |
| 3.1 气冷器仿真模型 |
| 3.2 蒸发器仿真模型 |
| 3.3 压缩机仿真模型 |
| 3.4 电子膨胀阀仿真模型 |
| 3.5 跨临界二氧化碳热泵系统模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 跨临界二氧化碳热泵系统设计优化 |
| 4.1 跨临界二氧化碳热泵系统设计 |
| 4.2 换热器设计 |
| 4.2.1 气冷器设计 |
| 4.2.2 蒸发器设计 |
| 4.3 夹点分析在换热器的选型计算中的应用 |
| 4.4 压缩机设计 |
| 4.5 电子膨胀阀设计 |
| 4.6 其他部件选型 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 跨临界二氧化碳热泵系统仿真结果及分析 |
| 5.1 排气压力对系统影响 |
| 5.2 蒸发温度对系统影响 |
| 5.3 冷却水进口温度对系统影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）双燃料主机冷却水系统优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 LNG船舶及双燃料主机介绍 |
| 1.2.1 LNG船舶介绍 |
| 1.2.2 双燃料主机概述 |
| 1.2.3 动态燃烧控制技术 |
| 1.3 国内外的研究动态 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 2 船舶冷却水系统设计 |
| 2.1 主机缸套水冷却系统设计 |
| 2.2 低温淡水冷却系统设计 |
| 2.2.1 热平衡计算 |
| 2.2.2 常规的低温淡水冷却系统设计 |
| 2.2.3 优化的低温淡水冷却系统设计 |
| 2.3 海水冷却系统设计 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 船舶冷却水系统流量特性分析 |
| 3.1 流量特性分析理论 |
| 3.1.1 连续性方程式 |
| 3.1.2 伯努利方程 |
| 3.1.3 管路阻力计算 |
| 3.1.4 管路特性曲线 |
| 3.1.5 离心泵的流量特性 |
| 3.1.6 泵的工作点 |
| 3.1.7 泵的工况调节 |
| 3.1.8 离心泵的串、并联工作 |
| 3.2 主机缸套水冷却系统的流量特性分析 |
| 3.3 低温淡水冷却系统的流量特性分析 |
| 3.4 海水冷却系统的流量特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 冷却水系统的热力学建模与仿真 |
| 4.1 主机缸套水冷却系统的热力模型与仿真 |
| 4.1.1 主机缸套的热力模型 |
| 4.1.2 造水机的热力模型 |
| 4.1.3 三通阀的热力模型 |
| 4.1.4 缸套水冷却器热力模型 |
| 4.1.5 温控阀的PID控制 |
| 4.1.6 主机缸套冷却系统仿真验证 |
| 4.1.7 主机缸套冷却水仿真 |
| 4.2 低温冷却系统的热力模型 |
| 4.2.1 中央冷却器的热力模型 |
| 4.2.2 主机滑油冷却器的热力模型 |
| 4.2.3 主机空冷器的热力模型 |
| 4.2.4 其余设备的热力学模型 |
| 4.3 常规的低温淡水冷却系统热力模型与仿真 |
| 4.3.1 常规系统的三通阀热力模型 |
| 4.3.2 常规系统各支路混合模型 |
| 4.3.3 常规的低温淡水冷却系统仿真模型搭建 |
| 4.4 优化的低温淡水冷却系统热力模型与仿真 |
| 4.4.1 优化系统的各支路混合模型 |
| 4.4.2 优化的低温淡水冷却系统仿真模型搭建 |
| 4.5 低温淡水冷却系统仿真结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结束语 |
| 5.1 主要工作与创新点 |
| 5.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）工业循环冷却水系统流程模拟与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 工业水资源利用现状 |
| 1.1.2 工业冷却水系统用能现状 |
| 1.2 循环冷却水系统优化研究现状 |
| 1.3 水夹点技术国内外研究现状 |
| 1.4 课题研究内容及意义 |
| 第二章 循环冷却水系统特点及流程模拟 |
| 2.1 Aspen Plus软件的功能特点 |
| 2.1.1 Aspen Plus软件介绍 |
| 2.1.2 软件平台架构 |
| 2.1.3 热力学模型及物性方法选择 |
| 2.2 循环冷却水系统特点 |
| 2.3 循环冷却水系统模型 |
| 2.4 模拟结果准确性验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 循环冷却水系统泵网络分析优化 |
| 3.1 循环冷却水系统泵网络 |
| 3.2 循环冷却水系统泵网络压力分析 |
| 3.3 循环冷却水系统泵网络优化 |
| 3.4 循环冷却水系统耗能设备分析及优化 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 循环冷却水系统冷却器网络水夹点优化分析 |
| 4.1 循环冷却水系统冷却器网络特点 |
| 4.2 基于水夹点技术优化冷却器网络 |
| 4.2.1 过程集成与水夹点技术 |
| 4.2.2 确定冷却器网络集成目标 |
| 4.2.3 构造极限复合曲线 |
| 4.2.4 水夹点法优化最大回用冷却器网络 |
| 4.2.5 优化无夹点时的冷却器网络 |
| 4.3 优化后的冷却器网络性能分析 |
| 4.3.1 冷却性能核算 |
| 4.3.2 利用Aspen Plus分析新网络的压力分布 |
| 4.3.3 经济性分析 |
| 4.4 循环冷却水系统综合优化和分析 |
| 4.4.1 完整循环冷却水系统优化 |
| 4.4.2 新系统压力分布分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（10）船舶柴油机EGR余热回收优化设计及动态仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号及意义 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的意义 |
| 1.2 柴油机EGR系统 |
| 1.3 EGR系统再循环烟气余热回收国内外研究现状 |
| 1.4 余热利用系统建模国内外研究现状 |
| 1.4.1 工质泵数学模型 |
| 1.4.2 膨胀机数学模型 |
| 1.4.3 换热器稳态数学模型 |
| 1.4.4 换热器动态数学模型 |
| 1.4.5 余热利用系统数学模型 |
| 1.5 余热利用系统多目标寻优国内外研究现状 |
| 1.6 本文主要内容 |
| 第2章 余热回收利用部件及系统数学模型 |
| 2.1 工质热物性参数 |
| 2.2 工质泵数学模型 |
| 2.2.1 通用模型 |
| 2.2.2 离心泵模型 |
| 2.3 膨胀机数学模型 |
| 2.3.1 通用模型 |
| 2.3.2 容积式膨胀机经验模型 |
| 2.4 换热器数学模型 |
| 2.4.1 单元数据结构和信息传递 |
| 2.4.2 换热器模型基本假设 |
| 2.4.3 基于FVM的换热器稳态模型 |
| 2.4.4 基于MBM的换热器稳态模型 |
| 2.4.5 基于MB-FV耦合算法的换热器稳态模型 |
| 2.4.6 FV网格数对MB-FV耦合算法精度的影响 |
| 2.4.7 三种换热器稳态模型的对比分析 |
| 2.4.8 MB-FV耦合算法换热器稳态模型验证 |
| 2.4.9 基于有限体积法的换热器动态模型 |
| 2.4.10 带储液罐的冷凝器动态模型 |
| 2.4.11 换热器动态数学模型控制方程的求解 |
| 2.5 余热回收利用系统数学模型 |
| 2.5.1 无序求解器 |
| 2.5.2 校核模型 |
| 2.5.3 动态仿真模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 换热器稳态和动态性能仿真分析 |
| 3.1 换热器几何参数 |
| 3.2 换热器亚临界稳态性能分析 |
| 3.2.1 流体对流换热系数 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 换热器超临界稳态性能分析 |
| 3.3.1 流体对流换热系数 |
| 3.3.2 仿真结果分析 |
| 3.4 换热器动态特性分析及模型校验 |
| 3.4.1 流体热力学参数 |
| 3.4.2 流体对流换热系数 |
| 3.4.3 蒸发器参数 |
| 3.4.4 工质泵和膨胀机 |
| 3.4.5 蒸发器动态模型初始值 |
| 3.4.6 工质泵和膨胀机模型初始值 |
| 3.4.7 热水入口温度变化时的仿真结果 |
| 3.4.8 工质泵频率变化时的仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 EGR系统再循环烟气余热利用系统优化设计 |
| 4.1 目标柴油机EGR系统参数 |
| 4.2 EGR系统再循环烟气和增压空气简单热力学分析 |
| 4.3 EGR系统再循环烟气余热利用系统设计 |
| 4.3.1 WHR与 EGR系统组合方案 |
| 4.3.2 RORC循环余热利用系统 |
| 4.3.3 CO_2布雷顿循环余热利用系统 |
| 4.3.4 双循环RORC耦合余热利用系统 |
| 4.3.5 S-CO_2和RORC耦合余热利用系统 |
| 4.3.6 S-CO_2和ORC耦合余热利用系统 |
| 4.4 EGR系统再循环烟气余热利用系统多目标优化分析 |
| 4.4.1 NSGA-II算法 |
| 4.4.2 RORC循环余热利用系统优化分析结果 |
| 4.4.3 S-CO_2布雷顿循环余热利用系统优化分析结果 |
| 4.4.4 双循环RORC耦合余热利用系统优化分析结果 |
| 4.4.5 S-CO_2和RORC耦合余热利用系统优化分析结果 |
| 4.4.6 S-CO_2和ORC耦合余热利用系统优化分析结果 |
| 4.5 EGR系统再循环烟气余热利用方案对比分析 |
| 4.6 S-CO_2和RORC耦合余热利用系统换热器设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 ORC系统动态特性分析 |
| 5.1 ORC 系统动态模型验证 |
| 5.2 系统分析 |
| 5.3 ORC 系统动态仿真模型初始值 |
| 5.4 工质泵转速变化时ORC系统的动态特性 |
| 5.5 工质泵转速变化时 ORC 系统的动态特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录A ORC实验台换热器实测数据 |
| 附录B 管内冷凝对流换热系数计算方法 |
| 附录C 优化模型设计变量分布 |
四、冷却器冷却水出口温度的优化（论文参考文献）
- [1]超临界压力CO2冷却换热特性及毛细管换热器研究[D]. 蔡浩飞. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [2]CCUS技术水耗研究及其应用潜力分析[D]. 陈起阳. 浙江大学, 2021(09)
- [3]液氮温区脉管制冷机回热器温度非均匀性研究[D]. 陶希军. 浙江大学, 2020(03)
- [4]自冷凝CO2跨临界动力循环研究[D]. 李冰. 北京建筑大学, 2020(08)
- [5]富氧燃煤机组多因素参数优化及与塔式太阳能耦合特性研究[D]. 张智羽. 华北电力大学(北京), 2020
- [6]跨临界二氧化碳水-水热泵系统仿真及实验研究[D]. 张晓乐. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]双燃料主机冷却水系统优化设计研究[D]. 朱振活. 上海交通大学, 2020(09)
- [8]工业循环冷却水系统流程模拟与优化研究[D]. 寿瑜玲. 浙江工业大学, 2020(08)
- [9]循环水系统多周期优化方法研究[J]. 高为,周宇昊,张心羽,王彧斐. 计算机与应用化学, 2019(05)
- [10]船舶柴油机EGR余热回收优化设计及动态仿真[D]. 褚阵豪. 哈尔滨工程大学, 2020(04)